轻型商用车传动轴及万向节的毕业设计(机械CAD图纸)
摘要
汽车的万向传动轴是由传动轴、万向节两个主要部件联接而成，在长轴距的车辆中还要加装中间支承。万向传动轴主要用于工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。在本世纪初万向节与传动轴的发明与使用，在汽车工业的发展中起到了极其重要的作用。随着汽车工业的发展，现代汽车对万向节与传动轴的效率、强度、耐久性和噪声等性能方面的设计及计算校核要求也越来越严格。本毕业设计将依据现有生产企业在生产车型(CA1041)的万向传动装置作为设计原型。在给定整车主要技术参数以及发动机、变速器等主要总成安装位置确定的条件下，对整车结构进行了分析，确定了传动轴布置方案，采用两轴三万向节带中间支承的布置形式。在确定了传动方案后，对传动轴、万向节总成、中间支承总成进行设计，使该总成能够在正常使用的情况及规定的使用寿命内不发生失效。
关键字：传动轴；万向节；中间支承；设计；校核
ABSTRACT
The universal drive shaft of automotive is composed of transmission shaft and cardin joint. The main function of the universal drive shaft is to transmitting torque and rotation movement between two shafts whose relative position is variation in the working process. At the beginning of this century the transmission shaft and cardin joint play an important role in the development of automobile industry. As the development of automobile industry, the automobile demand that the design and verification of transmission shaft and cardin join stricter in the efficiency, intension, durability and noise performance. This graduation design chooses existing production business enterprise of basis is producing the car type(CA1041) of ten thousand to spread to move to equip the conduct and actions design prototype. Under the conditions of the main technical parameters of the given vehicle, installation location of engine, transmission and other major assembly are determined , the structure of the vehicle is analysised, the transmission shaft layout program is determined. Two shaft-three cardin joints is adapted.After determining the transmission options, the right drive shaft and universal joint assembly, intermediate bearing assembly is designed, so that the assembly can be used in normal situations and the life within no failure.
Keywords：Transmission shaft；Cardin joint；Middle supporting；Design ；Verification
目录
摘要 .......................................................................................................I Abstract ................................................................................................I I 第1章绪论 (1)
1.1选题的目的和意义 (1)
1.2国内外研究现状、发展趋势 (1)
1.3研究内容及方法 (2)
1.3.1传动轴方案的选择及主要参数的确定 (2)
1.3.2 万向节类型的选择 (2)
1.3.3十字轴式万向节的结构分析 (2)
1.3.4万向节总成主要参数的确定与校核 (3)
1.3.5中间支承的设计与校核 (3)
第2章传动轴总成的设计 (5)
2.1万向传动轴总体概述 (5)
2.2传动布置型式的选择 (5)
2.3传动轴断面尺寸的确定与强度校核 (6)
2.3.1传动轴的运动分析 (6)
2.3.2 传动轴断面尺寸的计算与校核 (9)
2.4主传动轴滑动花键的设计 (12)
2.5 中间传动轴花键的设计 (15)
2.6 本章小结 (17)
第3章万向节总成的设计 (18)
3.1 万向节类型的选择 (18)
3.2 十字轴式万向节的结构分析 (19)
3.3万向节的受力分析 (20)
3.3.1 单十字轴万向节的受力分析 (20)
3.3.2双十字轴万向节传动 (22)
3.3.3 多十字轴万向节传动 (23)
3.4万向节总成主要参数的确定与校核 (24)
3.4.1十字轴 (24)
3.4.2滚针轴承 (26)
3.5联接元件的设计 (29)
3.5.1 联接螺栓 (29)
3.5.2万向节叉 (31)
3.6十字轴总成的润滑 (32)
3.7 本章小结 (33)
第4章中间支承的设计 (34)
4.1中间支承的结构分析与选择 (34)
4.2轴承的选取 (35)
4.3本章小结 (37)
结论 (38)
参考文献 (39)
致谢 (40)
附录 (41)
第1章绪论
1.1选题的目的和意义
随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为发展趋势，对汽车节能、舒适与轻量化的要求越来越高。而传动轴及万向节的设计装配不良将产生振动和噪声，增添未能估算在内的符加动载荷，还可能导致传动系不能正常运转和早期破坏，万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一[1]。传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用、设计不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加负荷，可能导致传动系不能正常运转，因此该总成设计是汽车设计中重要的环节之一。
1.2国内外研究现状、发展趋势
传动轴普遍采用具有较高的强度的薄钢板卷焊而成的空心轴，超重型货车的传动轴则直接采用无缝钢管制成。近年来由于对汽车低能耗，低成本的要求越来越高，汽车必须轻量化，汽车变得更易产生振动和噪声。因此对传动系重要组成部分万向节振动特性必须进行分析[2]。目前国内外都将以NVH(噪音，振动，啸声)为设计目标，为了满足这类要求，汽车制造厂对该总成的设计要求越来越严格。随着Matlabl软件的开发，国内对传动轴的设计己从传统设计向模糊可靠性设计发展。基本方法是把传统设计公式中的参量看作随机变量，进行概率计算，从中找出规律，得出合理的校核强度和截面参数。汽车和工程机械用传动轴在高速转动时要产生弯曲振动。因此导致共振现象使传动轴断裂.尤其是高速轴。为避免共振产生应进行振动计算。确定其临界转速.常规优化设计是为了使传动轴在工作时不出现共振现象.使传动轴的临界转速
尽量避开其实际最高转速。因载荷的随机性及切削加下时下件表而凹凸不平及材料软硬不均。临界转速具有离散性。它不是一个点，而是一个区域。而模糊可靠性设计理论应用于具有振动的传动轴的优化设计中，提出传动轴的模糊可靠性优化设计方法，建立了在满足给定模糊可靠要求设计条件下优化设计数学模型。传动轴模糊可靠性优化设计在设计中，既考虑设计参数的随机性和模糊性，又能进行多参数设计，使设计方案最优，且在设计后能预测新产品的可靠度[3]。这是可靠性和最优化设计的有机结合。
万向节是实现万向传动的关键，万向节性能的优劣直接影响到整车的行驶性能、动力性、舒适性。从19世纪初虎克式万向节在汽车上应用以来，经过100多年的发
展己经有十几种形式。可分为铡性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节、准等速万向节和等速万向节。等速万向节因其加工制造精度高、难度大，需成套引进国外专用加工生产设备，且投资费用大、价格高，已成为实现国产化的关键问题之一。由于等速万向节传动轴应是用橡胶护套来密封的，橡胶护套的寿命从很大程度上决定了传动轴总成的使用寿命，因此橡胶护套设计和考核试验也成了等速万向节设计的重要环节之一。由于近年来Pro/E、CATIA、Matlab等软件的开发与应用，国内的企业、科研单位也致力于基于CATIA、Matlab等的模糊、仿真设计，从而大大提高了我国对万向节的设计、制造水平。
综合以上国内外文献和相关书籍可以看出：随着计算机的发展、各种计算机辅助软件的设计开发，如:Pro/E、CAD、CATIA等以及有限元分析等设计理论的发展，必然会给万向节的设计、研发带来日新月异的进展，万向节及传动轴的设计己逐步实现自动化，集成化，智能化。
1.3研究内容及方法
1.3.1传动轴方案的选择及主要参数的确定
在汽车行驶过程中，由于发动机的振动及不平路面的冲击等因素引起弹性悬架系统的振动，使变速器的输出轴和驱动桥的输入轴相对位置经常变化，故两根轴不能刚性地连接，而必须采用一般由两个十字轴万向节和传动轴组成的万向传动装置。在变速器与驱动桥之间距离较远的情况下，应将传动轴分成两段，并用三个十字轴式万向节连接起来，且在中间传动轴后端加装中间支承。
根据给定的发动机功率、变速器最大传动动比、主速器传动动比计算出最大剪应力和弯曲应力，选取钢材的材料并查得其屈服极限，传动轴临界转速的校核。
1.3.2万向节类型的选择
对万向节类型及其结构进行分析，并结合（CA1041）技术要求选择合适的万向节类型。考虑到本毕业设计所针对的车型为中轻型货车，对其万向传动轴的设计应满足：制造加工容易、成本低，工作可靠承载能力强，使用寿命长，结构简单，调整维修方便等要求，本设计选用十字轴式万向节，带中间支承的两段式传动轴。
1.3.3十字轴式万向节的结构分析
十字轴式万向节的基本构造，一般由一个十字轴、两个万向节叉、和滚针轴承等组成。两个万向节叉上的孔分别松套在十字轴的两对轴颈上。为了减少磨擦损失，提高效率，在十字轴的轴颈处加装有由滚针和套筒组成的滚针轴承。然后，将套筒固定
在万向节叉上，以防止轴承在离心力作用下从万向节叉内脱出。这样，当主动轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。目前，最常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式、卡环式、瓦盖固定式和塑料环定位式等[4]。
1.3.4 万向节总成主要参数的确定与校核
1、十字轴
十字轴万向节的损坏形式主要是十字轴轴颈和滚针轴承的磨损，十字轴轴颈的滚
针轴承帽工作表面出现压痕和剥落。一般情况下，当磨损或压痕超过0.15mm 时便应报废。十字轴主要失效形式是轴颈根部断裂，所以设计时应保证该处有足够的抗弯强度。
2、十字轴滚针轴承
滚针轴承的结构分析：汽车万向节用滚针轴承的结构型式较多，但就滚针来说、
主要有三种型式：锥头滚针、平头滚针及圆头滚针。为了防止在运输及安装过程中掉针，国内的协作配套厂家大多都采用锥头滚针[5]。这种结构的轴承除滚针端头为圆锥形外，还多了一个挡针圈并且在外圈滚道与底道之间加工出基底凹槽，滚针圆锥头靠挡针圈及外圈基底凹槽挡住，从而避免了径向掉针。
3、联接螺栓
在发动机前置后驱动的汽车中，连接变速器与驱动桥之间的传动轴是靠万向节叉与驱动桥或变速器的法兰盘组成的联轴器来传递转矩的，由于螺栓联接工作时即承受剪切力又承受轴向力，所以需校核抗拉强度，抗剪强度和抗挤压强度。
4、万向节叉
万向节叉与十字轴组成连接支承，在力F 作用下产生支承反力，在与十字轴轴孔
中心线成?45截面处，万向节叉承受弯曲和扭转载荷，应对其弯曲应力w σ和扭应力b
τ进行校核。
1.3.5 中间支承的设计与校核
在长轴距汽车上，为了提高传动轴临界转速，避免共振以及考虑整车总体布置上
的需要，常将传动轴分段。在乘用车中，有时为了提高传动系的弯曲刚度，改善传动系弯曲振动看特性，减小噪声，也将传动轴分成两段。当传动轴分段时，需加设中间支承。在设计中间支承时，应合理选择橡胶弹性元件的径向刚度R C ，固有频率0f 对应的临界转速060f n = r/min 尽可能低于传动轴的常用转速范围，以免共振，保证隔振效果好。许用临界转速为1000~2000r/min ，对于乘用车，取下限。当中间支承的固
有频率依此数据确定时，由于传动轴不平衡引起的共振转速1000~2000r/mim，而由于万向节上的附加弯矩引起的共振转速为500~1000r/min，这样就避免了中间支承与传动轴的谐振[6]。
第2章传动轴总成的设计
2.1万向传动轴总体概述
万向传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。传动轴选用与设计的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用、设计不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加负荷，可能导致传动系不能正常运转..。
传动轴是将发动机输出的转知经分动器传递给前驱和后驱的传动机构，转速达3000~7000r/min,振动是传动轴总成设计需考虑的首要问题。尽管采取涂层技术来减小滑移阻力，但产生的滑移阻力仍为等速万向节的10~40倍，而滑移阻力将产生振动。为选型设计提供依据，传动轴分为CJ+CJ型、BJ+BJ型（靠花键产生滑移)BJ+DOJ 型、BJ+TJ型、BJ+LJ型5种类型。
2.2传动布置型式的选择
万向节传动轴是汽车传动系的重要组成部件之一。传动轴选用与设计布置的合理与否直接影响传动系的传动性能。选用与布置不当会给传动系增添不必要的和设计未能估算在内的附加动负荷，可能导致传动系不能正常运转和早期损坏。
车辆的万向节传动，主要应用于非同心轴间和工作中相对位置不断改变的两轴之间的动力传递。装在变速器输出轴与前后驱动桥之间。变速器的动力输出轴和驱动桥的动力输入轴不在一个平面内。有的装载机在车桥与车架间装有稳定油缸、铰接式装载机在转向时均会使变速箱与驱动桥之间的相对位置和它们的输出、输出入轴之间的夹角不断发生变化。这时常采用一根或多根传动轴、两个或多个十字轴万向节的传动[7]。图2.1为用于汽车变速箱与驱动桥之间的不同万向传动方案。
（a）单轴双万向节式
（b）两轴三万向节式
图2.1汽车的万向传动方案[7]
如图a为常用的单轴双万向节传动，如图b为连接距离较长且不宜于采用单轴双万向节传动的连接。由于参考车型轴距为2.85米，故选取如图b的传动方案。
2.3传动轴断面尺寸的确定与强度校核
2.3.1传动轴的运动分析
传动轴的长度和夹角及它们变化范围，由汽车总布置设计决定。设计时应保证在传动轴长度处在最大值时，套管叉与花键轴有中够的配合长度；而在长度处于最小时，两者不顶死。传动轴夹角的大小影响万向节十字轴和滚针轴承的寿命、万向传动效率和十字轴旋转的不均匀性。
当传动轴长度确定后，其断面尺寸必须保证有足够的强度，并能承受相当的转速。其许用的传动轴转速，不应超过临界转速。所谓临界转速，即当某个长度为L的传动轴，在两支点中旋转时，如图2.2所示，由于轴自身的重力作用，使传动轴中心（即质量中心）相对轴线有一偏移量（初挠度）a，如果再考虑到轴与孔的间隙，传动轴质量的不均匀，则a将再增大。当此轴旋转时，在质量中心必有离心力的作用，这个别离心力又将引起传动轴的进一步弯曲，产生附加挠度y。由于重力的大小和方向是不变的，而离心力的大小与方向是改变的，故使传动轴的弯曲力（垂直力与离心力的向量和）也周期性的变化着，从而传动轴的挠度也随时在变化。即传动轴的旋转，将伴随有弯曲振动，它的频率即等于传动轴的转速。当传动轴的转速接近于它的弯曲自然振动频率时，即出现共振现象，振幅（挠度）急剧增加，致使传动轴折断，这一转速即称为传动轴的临界转速。
图2.2万向节传动轴的弯曲振动
传动轴的临界转速与轴的直径、长度和支承点数目有关。设传动轴转速为ω。作用在传动轴上的离心力则为：
/
rad
)
(s
2
F+
=（2.1）
m
(ω
)
a
y
式中:m—传动轴的质量
这时离心力被与长度成正比的材料弹性力p 所平衡，由材料力学得知：
8L
EI cy P = （2.2） 式中：E —传动轴材料的抗拉弹性模数，101021?=E N/mm 2；
L —支承长度，取两万向节的中心距离（m ）；
I —轴剖面对其对称轴线（直径）的转动惯量（m 4）；
系数c 与受载情况、支承型式有关，当载荷在两端自由支承的梁上沿长度平均分布时5
384=c ，而在同样受载情况下，对两端固定支架支承的梁384=c ； P —材料弹性力
由平衡条件得：
32)(L
EI cy a y m =+ω （2.3） 解得： 232ωωm L
EI c a m y -= （2.4） 式中：a —初挠度；
Y —附加挠度；
ω—传动轴角速度 当23ωm L
EI c =时，轴的挠度y 趋于无穷大，即若轴以与此相应的角速度0h ω旋转时必将折断。这时： 3
00602mL cEI n k h ==πω （2.5） 对于直径为D 的实心轴，由力学得知 644
D I π=，L D m γπ42
= （2.6）
式中：γ—传动轴材料单位体积重量
由此，对于两端自由支承（开式传动轴），且载荷沿轴长平均分布的轴，其临界
转速为： 2
80102.1L D n k ?=r/min （2.7） 对于两端有固定支承的轴（轴封闭于传动轴套管中的闭式传动轴），则：
280103.2L D n k ?=r/min （2.8）
对于大量采用的空心轴，若其剖面外径D ，内径为d ，则：
))((64)(64222244d D d D d D I -+=-=π
π
L d D m γπ)(422-=
于是两端自由支承的轴： 22
280102.1L
d D n k +?=r/min （2.9） 对两端固定支承的轴，则：
22
28
0103.2L d D n k +?=r/min （2.10） 以上各式中D 、d 、L 均用同样的长度单位（厘米）。对于绝大多数开式传动轴，可按两端自由支承的轴来计算，工作长度L 可取两万向节中心间距离。如为闭式传动轴，可按两端固定支承的轴承计算，工作长度L 可取两轴承中心间距离。
从上面公式可以看出：当传动轴外径相同时，空心轴的临界转速比实心的要高。这就是为什么传动轴广泛采用空心轴的原因之一。同时还可看出当L 增加，0k n 下降，为了提高0k n 可缩短传动轴长度，增大轴管内外径。所以当1500>L mm 时，常采用中间支承。当传动轴外径相同时，空心轴的临界转速比实心的要高。为了提高0k n 在制造方面采取的主要措施是；用质量分面比较均匀的焊接钢管代替无缝钢管；作轴管的钢板厚度一般取1.85～2.50mm ；对每根传动轴总成应进行动平衡检验，保证不平衡度在规定范围以内，如果不合格应进行校正（贴焊平衡块）并使偏心振摆也在公差以内。在确定传动轴截面尺寸时，一定要使传动轴的实际最大转速小于其临界转速。其安全系数k 应在以下范围内。
0.2~2.1max
==n n k ko （2.11） 式中：m ax n —为对应于车辆最大行驶速度时，传动轴的转速
如果传动轴的动平衡很好，而且花键连接制造精度很高，此时临界转速的安全系数，可取较小值。
当传动轴质量不平衡或花键连接处磨损出间隙后，传动轴就能在低于临界转速下发生破坏。表2.1为某载重汽车的实验数据，v n 表示传动轴破坏转速[8]。
传动轴总成应进行动平衡试验，其不平衡度为：对轿车及轻型客、货车，3000~6000r/min 时不大于1~2N·mm ；对5t 以上的货车，在1000~4000r/min 时不大于10N·mm 。十字轴端面磨损会使其轴向间隙及窜动增大而影响动平衡，因此应严格控制该间隙或采用弹性盖板，有的可加装端面滚针轴承，传动轴总成的径向全跳动动应不大0.5~0.8mm 。由公式2.10可以确定传动轴总成的最大可能长度，如果它小于汽车总布置所要求的传动轴尺寸，则需在变速器和后驱动桥之间安置两根万向传动轴，且在它们的联接处（在前传动轴后端）需设置固定在车架车身上的中间支承。在某些轿车上，为了缩短传动轴的长度而采用加长的变速器。
表2.1 某载重汽车传动轴的破坏转速与行驶里程的关系[8]
2.3.2 传动轴断面尺寸的计算与校核
本设计传动方式为开式、两轴三万向节带中间支承形式。解放牌CA1041K26L —Ⅱ载货汽车主要技参数见附录。
由安全系数m ax
n n k ko =，得计算临界转m ax kn n ko =，取k=1.5，转速m ax n 为对应于车辆最大行驶速度时，传动轴的转速。5max max k e i n n ?=
式中：max e n —发动机最大功率时的转速3400max =e n r/min ；
5k i —变速器最高档传动比745.05=k i ；则：
2533745.034005max max =?=?=k e i n n r/min 。
将2533max =n r/min 代入max kn n ko =得：
5.379925335.1max =?==kn n ko r/min
取4000=ko n r/min
选取主传动轴进行计算：电焊管参数应按冶金部标准YB242-63选取。表2.2给出外径D =60~95mm 的标准参数值。
表2.2 60—95mm 电焊钢管YB242-63 （mm ）
由于传动轴为开式，两端自由支承所以临界转速按公式2.9计算。设主传动轴外径为2c D ，内径为2c d ，传动轴管厚度为B 。初选传动轴管外径752=c D mm ，厚度5.2=B mm ，则70575222=-=-=B D d c c mm 将4000=ko n r/min ，主传动轴长度
9702=c L mm ，752=c D mm ，702=c d mm 代入2.9得：
12183970
7075102.1102.122
2822280=+??=+?=L d D n k r/min 经计算主传动轴符合临界转速设计要求。
在按临界转速0k n 初选轴管断面尺寸以后，还需要进行扭转强度验算，由于传动轴夹角α引起的附加扭矩和弯矩很小，所以为了计算简单，将不考虑由于夹角α而引起的附加扭矩和弯矩，只按纯扭矩计算其扭转应力。传动轴的最大扭转应力τ(MPa )可按下式计算： W
T =
τ （2.12） 式中：T —传动轴的计算扭矩，N·mm ； W —抗扭断面模量，对空心轴)(164
4D d D W -=π
将W 代入上式，则传动轴扭转强度应满足以下要求：
][)
(1644τπτ≤-=d D DT （2.13） 式中：][τ—许用扭转应力，300][=τMPa
传动轴计算扭计算公式如下:
n
i T k T e d η1max = （2.14） 式中：max e T —发动机最大转矩(N·mm)，3max 10210?=e T N·mm ；
N —计算驱动桥数，CA1041为后桥驱动车辆，所以取1=n ；
1i —变速器一挡传动比，CA1041装配的变速器一挡传动比91.41=i ；
η—发动机到万向传动轴之间的传动效率，取96.0=η；
d k —猛接离合器所产生的动载系数，液力自动变速器1=d k ，具有手动操纵的
机械变速器的高性能赛车3=d k ，性能系数0=j f 的汽车：1=d k ，0
>j f 的汽车：2=d k 或由经验选定。
性能系数j f 计算由下式计算：
???
? ??-=max 195.0161001e a j T g m f 当16195.0max .0max ≥e a T g m 时 式中：a m —汽车满载质量（若有挂车，则要加上挂车质量），kg ； max e T 由CA1041技术参数查得：4060=a m Kg ，210max =e T N·m 。代入max 195.0e a T g m 得： 164.37210 8.94060195.0195.0max >=?=e a T g m ，0=j f ，取1=d k 。 将3max 10210?=e T N·mm 、1=n 、91.41=i 、96.0=η、1=d k 代入公式2.14得： 9898601 96.091.421011max =???==n i T k T e d ηN·mm 将传动轴计算扭矩989860=T N·mm ，传动轴管外径752=c D N·mm ，内径702=c d N·mm 代入公式2.13得： 75.49) 7075(14.39898607516)(164444=-??=-=d D DT πτMPa ][τ< 经计算主传动轴轴管符合设计要求，能保证在各种工况下有效的传递转矩。 由于中间传动轴比主传动轴短，所以主传动轴轴管的外径和管壁厚度同样适用于中间传动轴。 2.4 主传动轴滑动花键的设计 汽车行驶过程中，变速器与驱动桥的相对位置经常变化。为避免运动干涉，传动轴中设有由滑动叉和矩形或渐开线花键轴组成的滑动花键来以实现传动轴长度的变化。滑动花键有矩形花键和渐开线花键两种形式。本设计选矩形花键，其主要参数可按照《机械设计手册》选取[9]。下表2.3给出了部分轻系列花键的基本尺寸：初选花键断面基本尺寸N ×d ×D ×B 为8×46×50×9。 矩形花键主要有下图2.3所示四种形式：由于汽车上所用的花键要求可以沿轴向滑动，所以选A 型花键。表2.4给出了部分矩形内花键长度： 根据表2.4所给出的长度，初选花键长度85=l mm ，花键轴孔长度150=L mm 。 在选定花键尺寸后，还应对作用在花键轴上的扭转应力h τ(MPa)和作用在齿侧的挤压应力y σ(MPa)进行校核。 表2.3 矩形花键基本尺寸系列（摘自GB/T 1144-2001） （mm ） 注：表中 N -键齿数；D -花键大径；B -键宽；r -倒角；c -倒角 表2.4 矩形内花键长度很系列(摘自GB/T 10081-1988) （mm ） 对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算扭转应力h τ(MPa )，h τ的计算公式如下： h h d T 316][πτ= （2.15） 式中：T —传动轴的计算转矩（N·mm ）； d —花键轴的花键内径（mm ）； ][h τ—许用应力，按安全系数3~2] [][==h c k ττ确定，取2=k ，则：150][=h τMPa ； 将989860=T N.mm 、46=h d mm 代入公式2.15得： 82.5146 14.3989860161633=??==h h d T πτMPa ][h τ< 经校核主传动轴花键的齿根扭转应力符合设计要求。 传动轴花键的齿侧挤压应力y σMPa 计算公式如下： ][24y h h h h h y N L d D d D K T σσ≤?? ? ??-??? ??+'= （2.16） 图2.3 矩形花键的主要形式 式中：T —传动轴的计算转矩（N·mm ）； K '—花键转矩分布不均匀系数，4.1~3.1='K ，取4.1='K ； h D 、h d —分别为花键外径和内径（mm ）； h L —花键的有效工作长度（mm ）； N —花键齿数； ][y σ—许用挤压应力(MPa ) 当花键的齿而硬度大于35HRC 时，滑动花键50~25][=y σMPa 。 将989860=T N.mm 、4.1='K 、50=h D mm 、46=h d mm 、85=h L mm 、8=N 代入公式（2.16）得： 4.3988524650446504.198986024=???? ? ??-??? ??+?=??? ??-??? ??+' =N L d D d D K T h h h h h y σMPa ][y σ< 经校核主传动轴花键齿侧挤压应力符合设计要求。 当传递转矩的花键伸缩时，产生的轴向阻力a F 为： r T f F a 0= （2.17） 式中：0T —传动轴所传递的转矩，9898600=T Nmm ； r —滑动花键齿侧工作表面的中径，482 46502+=-=d D r mm ； f —摩因数，15.0~14.0=f ，取15.0=f 代入公式2.17得： 6.309048 98986015.00=?==r T f F a N 为了减小滑动花键的轴向滑动阻力和磨损，有时对花键齿进行磷化处理或喷涂尼龙层，有的则在花键槽中放入滚针、滚柱或滚珠等滚动元件，以滚动摩擦代替滑动摩擦，从而提高传动效率。但这种结构较复杂，成本较高。有时对于有严重冲击载荷的传动，还采用具有弹性的传动轴。传动轴上的花键应有润滑及防尘措施，花键齿与键槽间隙不宜过大，且应按对应标记装配，以免装错而破坏传动轴总成的动平衡[10]。 2.5 中间传动轴花键的设计 由于所所设计的传动轴为两段，为中间传动轴和主传动轴，所以要考虑两段轴的连接问题。通常将中间传动轴加工出一段花键和一段螺纹，花键与中间传动轴凸缘叉组成花键副，再用一个开槽螺母将凸缘叉轴向定位，防止凸缘叉轴向窜动；再将凸缘叉与万向节叉相连实现动力的传递。 选取中间传动轴花键键型为矩型花键，主要尺寸参照表 2.3：初选花键小径360=k d mm ，大径400=k D mm ，键齿数N =8，键宽B =7mm 。参照表2.4，取键长50=ko L mm 。 选定花键尺寸后，对作用在花键轴上的扭转应力h τ(MPa)和作用在齿侧的挤压应力y σ(MPa)进行校核。 对于传动轴上的花键轴，通常以底径计算其扭转应力h τMPa ，其许用应力][h τ同上， 150][=h τMPa 。h τ的计算公式如下： 30 16][k h d T πτ= （2.18） 将mm N T ·989860=、mm d k 360=代入公式2.18得： 9.9136 14.3989860161633=??==h h d T πτMPa 150][= 中间传动轴花键的齿侧挤压应力y σMPa 应满足： ][240000y h h h h h y N L d D d D K T σσ≤?? ? ??-??? ??+'= （2.19） 式中：T —传动轴的计算转矩（N·mm ）； K '—花键转矩分布不均匀系数，4.1~3.1='K ，取4.1='K ； 0k D 、0k d —分别为花键外径和内径（mm ）； 0h L —花键的有效工作长度（mm ）； N —花键齿数； ][y σ—许用挤压应力 当花键的齿而硬度大于35HRC 时，非滑动花键许用挤压应力100~50][=y σ MPa ，取100][=y σMPa 。 将989860=T N.mm 、4.1='K 、400=h D mm 、36=h d mm 、500=h L mm 、8=N 代入公式（2.19）得： 目录 第一章绪论 1.1 项目的技术背景与研究意义 1.2 取苗装置的国内外研究现状 1.2.1国外取苗装置的研究现状 1.2.2国内取苗装置的研究现状 1.3论文的研究目标与研究内容 1.4论文研究的技术路线 第二章穴盘苗自动移栽机机械手整机方案设计 2.1 穴盘苗自动移栽机机械手工作原理和结构分析2.2 利用UG建立样机模型 第三章穴盘苗自动移栽机取苗装置的结构设计 3.1 取苗机构的基本构成 基本结构 （1）机械手 （2）穴盘定位平台 （3）驱动系统 （4）控制系统 PLC程序 （5）底座 3.2 取苗机构的工作原理 第四章穴盘苗自动移栽机送苗装置的设计要求分析1穴盘育苗及穴盘的选择 2送苗装置的工作原理和结构组成 3送苗机构的控制系统 第五章取苗装置的实验研究 1.取苗装置影响因素分析 2影响取苗成功率的因素 3取苗装置手臂角度的实验分析 第六章总结与展望1 全文总结 2研究展望 结束语 参考文献 致谢 第一章绪论 1.1项目的技术背景与研究意义 随着社会进步和人民生活水平的提高，设施农业已成为国民经济中的支柱产业，温室蔬菜、花卉及棉花生产对发展农村经济，增加农民收入，丰富人民的菜篮子，改善人民生活具有举足轻重的作用。穴盘苗移栽是近年才兴起的种植新技术，它具有缩短生育期，提早成熟，提高棉花单产，具有广阔的推广前景。过去几年温室大棚育出成品苗向大田移栽，全部是靠人工移栽。穴盘苗自动移栽技术是温室蔬菜或花卉生产实现工厂化和自动化而采用的一种重要的种植方式。目前，国内穴盘苗移栽的取苗、喂苗环节主要靠手工完成，劳动强度大，作业效率低，不能满足规模化生产的需要，从而制约了蔬菜生产的发展。因此，研制开发适合我国国情、结构简单、价格低廉、性能稳定可靠的中小型穴盘苗自动移栽机迫在眉睫，而移栽机械手是温室穴盘苗移栽自动化的关键部分，能够完成“穴盘定位—自动送苗—钵苗抓取—钵苗投放”这一系列连续动作，其性能直接影响移栽机的移栽质量。穴盘苗移栽机械手的研究对实现实现温室穴盘苗移栽生产过程自动化、减轻穴盘苗移栽作业的劳动强度、提高作物移栽质量，推进我国温室农业作物生产机械化和自动化进程，特别是我国“十二五”农业发展规划的顺利实施具有重大意义。 1.2 取苗装置的国内外研究现状 国外穴盘苗移栽机取苗装置的技术较成熟，而且大部分机型开始投入使用，尤其是应用于花卉、蔬菜等经济价值高的作物的大面积移栽，具有很好的经济价值。国内的研究主要集中在各大高校及科研院所，且大部分的研究成果只是样机的试制，尚没有成型的机型投入生产应用。 1.2.1国外取苗装置研究现状 20 世纪初期部分国家开始出现移栽机具。三十年代出现移栽装置或移栽器代替人工取苗。五十年代移栽的生产技术研究，研制出了不同结构的半自动移栽机。八十年代，半自动移栽机已在欧美国家的农业生产中广泛被使用，培育穴盘苗、移栽作物等，实现了制造机械、播种机械、移栽机等各种机械配套使用。到90年代,有关部门加强从育苗到栽植整个系统的研究,使育苗和栽植有机地结合,研制出多种全自动移栽机,如日本90年代初将穴盘苗自动移栽机列为农业机械急需开发的项目,日本农机研究所联合三家农机公司,于1993年至1995年期间开发出了三种型号的全自动移栽机（图1-1～1-3）,可移栽穴盘苗或纸钵苗,主要 1)钢管捆扎自动码垛成型机设计（行车水平运动部分）（科研，需下厂） 2)钢管捆扎自动码垛成型机设计（垂直吊装部分）（科研，需下厂） 3)钢管成型输送机设计（科研，需下厂） 4)钢管捆扎自动码垛成型机设计（自动上料部分）（科研，需下厂） 5)铜棒料加热自动排放料装置设计（企业项目，需下厂） 6)氮化炉及炉门开关设计（企业项目，需下厂） 7)台车炉及料架进出装置设计（企业项目，需下厂） 8)网带炉进料装置设计（企业项目，需下厂） 9)大棒料冷进热出装置设计（企业项目，需下厂） 10)生物质颗粒造粒机设计（企业项目，需下厂） 11)秸秆打包机设计（企业项目，需下厂） 12)成型金属板工件的装卸设备（98） 13)薄壁管切割机设计（87） 14)物料（固液两相）灌装机（传动部分）设计 15)冲压回转定位装置设计 16)油缸装配机设计 17)磨料成型机设计 18)钢筋切断机的设计 19)搅拌磨设计 20)弯管机设计 21)旋转盘造粒机设计 22)螺旋输送泵设计 23)皮带机拉紧装置设计 24)振动输送机设计 25)板料输送机设计 26)轮毂抛光机设计 27)车床进给系统数控化改造 28)隔膜泵设计 29)升降横移式立体停车库设计 30)高空作业车设计 31)直线式不干胶贴标机设计 32)水仓清理机设计 33)缸筒加工专用机设计 34)提升机制动装置设计 35)四孔钻床设计 36)液压推车机设计 37)拉伸压缩试验机设计 38)电动绞车设计 39)工件输送机设计 40)筛沙机设计 41)法兰焊接机设计 42)型钢支架整形机设计 43)机械手直线运动液压系统的的设计 44)自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计 密级：内部锌合金指挥盒体压铸模设计 Zinc alloy command box body pressure molding design 院系：机械系 专业/班级：机械设计制造及其自动化0703班 学号：220072725 学生姓名：毕夺 指导教师：潘思伟（高级讲师） 2011 年 6 月 题目：锌合金指挥盒体压铸模设计 评语： 评语： 指导教师：（签字） 时间： 指导教师：（签字） 时间： 题目：锌合金指挥盒体压铸模设计 毕业设计（论文）答辩成绩评定 机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）第答辩委员会于 2011 年 6 月日审阅了 0703班级毕夺学生的毕业设计（论文），听取了该生的报告，并进行了答辩。 设计（论文）题目：锌合金指挥盒体压铸模设计 设计（论文）说明书共页，设计图纸张。 毕业设计（论文）答辩委员会意见： 经答辩委员会无记名投票表决，通过同学本科毕业设计（论文）答辩。 根据学校相关规定，经答辩委员会认定，该生的毕业设计（论文）成绩为。 机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）答辩委员会 主任委员 年月日 摘要 本文介绍了锌合金指挥盒体压铸模设计的全部过程及压铸工艺参数的设计依据，通过全面的分析和精确的计算，设计出一套可用于生产实践的压铸模，从中得出设计方法对今后其它类型件的压铸模设计也有一定的参考价值。本压铸模的特点是四面侧抽芯，侧浇口浇注系统。通过对产品图的分析，确定方案。首先确定浇注系统，排溢系统和分型面。有几个方案中选出最适合本铸件的。此过程中考虑到避免铸件产生缺陷、提高铸件的质量的问题。然后计算型腔，型芯尺寸，进行压铸模结构的设计。再次进行推出复位机构的设计，在这些工作完成之后，要考虑的是压铸模的技术要求，其中包括总装要求和零件图要求。 目前，模具的设计特别是压铸模的设计在现代化制造行业起着越来越重要的作用，压铸是高效益、高效益，很有发展前途的铸造方法，在高科技的不断推动下，压铸必将进一步扩大其应用范围，在国民经济发展中必将发挥出越来越大的作用。与其他方法相比，它具有尺寸精度高，强度高，表面粗糙硬度高，能压铸复杂的薄壁零件，同时，生产率极高，可以省略大量的机加工。 本文分析了锌合金指挥盒体在设计过程中的工艺性和工艺方案，同时也阐述了在设计时应注意的一些原则性问题。在整个设计过程中以性能为中心，以降低成本为导向，以简化结构为基点，体现了原则性与灵活性的完美结合。 关键词：压铸模；工艺参数；工艺性 I 天津机电职业技术学院毕业综合实践报告 专业电气自动化 班级电气自动化三班 目录 1 机械手的基本介绍 (1) 1.1 机械手的基本结构组成 (1) 1.1.1 气动手爪 (1) 1.1.2 伸缩气缸 (1) 1.1.3 回转气缸及垫板 (2) 1.1.4 提升气缸 (2) 1.2 直线运动传动组件 (2) 1.3 气动控制回路 (3) 2 传感器部分 (5) 2.1 传感器简介 (5) 2.2 磁性开关 (5) 2.3 光电传感器和光纤传感器 (5) 3 伺服电机应用 (7) 3.1 伺服系统 (7) 3.2 交流伺服系统的位置控制模式 (8) 3.3 接线 (10) 3.4 伺服驱动器的参数设置与调整 (10) 3.4.1 参数设置方式操作说明 (11) 3.4.2 面板操作说明： (11) 3.4.3 部分参数说明 (11) 3.5 最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）12 3.6 移动包络 (13) 4 PLC程序编写 (15) 4.1 PLC的选型和I/O接线 (15) 4.2 伺服电机驱动器参数设置 (15) 4.3 编写和调试PLC控制程序 (16) 4.4 初态检查复位子程序和回原点子程序 (19) 4.5 急停处理子程序 (20) 个人收获 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (28) 1 机械手的基本介绍 1.1 机械手的基本结构组成 1.1.1 气动手爪 用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电控阀控制。见图 1-1 图 1-1 气动手爪 1.1.2 伸缩气缸 用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。见图 1-2 图 1-2 伸缩气缸 实用标准文档 黄冈职业技术学院 毕业设计 课题名称:设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 系别机电工程系 专业机电一体化 班级机电动机200702班 姓名杨国志 学号200703011211 指导教师李杰老师 目录 第1章、总述 (5) 一、机械设计基础毕业设计的目的 (5) 二、机械设计基础毕业设计的内容 (6) 三、机械设计基础毕业设计的要求 (6) 第2章、传动装置的总体设计 (7) 一、减速箱的工作原理 (7) 二、电动机的选择 (8) 三、计算总传动比及分配各级的传动比 (10) 四、运动参数及动力参数计算 (10) 第3章、传动零件的设计计算 (12) 一、带轮传动的设计计算 (12) 二、带轮的安装与维护 (15) 第4章、轴的设计计算 (16) 一、从动轴的设计计算 (16) 二、从动轴校核轴受力图 (19) 第5章、滚动轴承的选择及校核计算 (22) 一、从动轴滚动轴承的设计 (22) 二、主动轴滚动轴承的设计 (23) 第6章、键联接的选择及校核计算 (24) 一、从动轴与齿轮配合处的键 (24) 二、主动轴与齿轮配合处的键 (26) 第7章、润滑的选择 (27) 第8章、联轴器及轴承盖的选择 (29) 一、联轴器的选择 (29) 二、轴承盖的选择 (29) 第9章、减速器箱体和附件设计 (30) 一、减速器箱体： (30) 二、附件设计： (32) 小结 (35) 参考文献 (37) 摘要 本次毕业课题设计中的减速机选择的是非标准减速器。一级圆柱齿轮减速机是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。 关键词：传动装置箱体齿轮低速轴 Abstract The subject of design graduates choose non-standard gear reducer. A cylindrical gear reducer is located between the prime mover and working machine mechanical transmission device. Machines often the original motivation, transmission and work machine of three parts. Sound transmission programs should not only meet the performance requirements of the work machine, but also reliable operation, simple structure, compact and easy processing, low cost, high transmission efficiency, as well as easy to use and maintain. Key words: low-speed gear box gear shaft 篇一：机械专业毕业设计总结 毕业设计总结 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我们小组 的毕业设计终于完成了。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这一年来所 学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学 知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 这次毕业设计要求制定一个公路质量安全监督实施方案，非常切合我们以 后质监工作的实际，是一次非常好的演练机会。尽管我们对专业知识的掌握还 不够透彻，我们仍然希望通过自己的努力完成设计并希望有所突破。下面就对 我们这次设计的过程做个简单的小结： 第一，课题分析。在接到毕业设计题目后，我们小组成员认真翻阅了指导 老师提供的资料，对课题进行了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要 点及难点。 第二，总体设计。在对课题进行仔细分析以后，小组组长概括出了这次设 计的大体框架，并将设计划分成了若干模块，由小组成员分别完成。 第三，资料整理。小组成员在得到各自的任务后，通过书籍、互联网等途 径积极查阅资料，并与其他小组进行资源共享，以达到最大的资源利用率及工 作效率。 第四，课题实现。在资料准备充分后，大家开始着手论文的撰写，在组长 的带领下，大家精诚协作、共同探讨，充分体现出了小组成员的团结精神。过 程中，大家也越到不少问题，通过一起讨论、请教老师、以及翻阅资料等方式 将问题一一解决。 第五，论文整理。在小组成员完成了各自的模块以后，组长将论文进行了 整合，并整理成册。 我们这次的设计大体过程就是这样。在此，要感谢我们的指导老师李航老 师对我们的悉心指导，给予了我们很大的帮助。通过这次的毕业设计，我们对 公路工程质量安全监督的实施过程有了一定的了解，大家充分的将所学理论知 识运用到了实践当中。我们通过查阅资料、跟其他小组探讨、以及请教老师等方式学到了不少东西，虽然经历了一些困难，但同样收获巨大。这次设计不仅 提升了大家的业务能力，也加强了各组员的团队意识，对我们以后的工作有非 常大的帮助。虽然这个方案做的还不够专业，但是在设计过程中所学到的东西 是这次毕业设计的最大收获和财富，将使我们终身受益。篇二：机械类专业毕业设计心得体会 机械类专业毕业设计心得体会 虽然每学期都安排了课程设计或者实习，但是没有一次像这样的课程设计能与此次相比，设计限定了时间长，而且是一人一个课题要求更为严格，任务更加繁多、细致、要求更加严格、设计要求的独立性更加高。要我们充分利用在校期间所学的课程的专业知识理解、掌握和实际运用的灵活度。在对设计的态度上的态度上是认真的积极的。 通过近一学期毕业设计的学习，给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。 为什么这样说呢？就拿我设计的单体仿形棉花打顶机来说吧，最初老师让我调研一些关于棉花打顶机的现状和存在的问题，设计一个方案出来，使结构简单，并且造价低，通用性好等 摘要 随着微电子技术、传感器技术、控制技术和机械制造工艺水平的飞速发展，机器人的应用领域逐步从汽车拓展到其它领域。在各种类型的机器人中，模拟人体手臂而构成的关节型机器人，具有结构紧凑、所占空间小、运动空间大等优点，是应用最为广泛的机器人之一。尤其由柔性关节组成的柔性仿生机器人在服务机器人及康复机器人领域中的应用和需求越来越突出。 本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词：机器人，示教编程，伺服，制动 ABSTRACT With the development of microelectronic technology, sensor technology, the rapid development of control technology and machinery manufacturing technology level, the application of robots gradually expanded from cars to other fields. In all types of robots, the articulated robot arm simulation human form, has the advantages of compact structure, small occupied space, large moving space, is one of the most widely used robots. Especially flexible biomimetic robot composed of flexible joint in the field of service robot and rehabilitation robot application and demand more and more prominent. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake 本科毕业论文（设计） 机械设计制造及其自动化 *** 20**1*00** 专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工科 指导教师姓名、职称（教授） 20 年月日 摘要 摘要 多层热压机是生产胶合板、刨花板、中密度纤维板等人造板的主要设备。目前设备制造厂生产的热压机已基本定型，为了改进热压机的结构性能和降低制造成本，本文主要对五层侧压式热压机结构进行了设计,并对热压机的重要部件下托板的结构、强度和刚度进行了设计分析和计算,使下托板在结构上更加合理,降低了材料和能源消耗,提高了生产率。设计主要结合现有的设计理念，在符合设计要求的前提下，设计时热压机的机架整体上主要采用了钢板焊接闭式结构，这种结构制造方便无需大型加工设备，并且，选材主要使用了工字钢、角钢等常用材料，使用钢板焊接的加工工艺，因而，生产工艺性较好，一般机械厂均能制造。设计中主要使用了CAD、Pro\E等工程制图软件，使用了Pro\E软件进行受力分析。 关键词：侧压式，热压机，结构设计，受力分析 I Abstract Abstract The multi-layered hot press is the production plywood, the shaving board, building board and so on density fiberboard major installations. At present the equipment factory production's hot press has finalized basically, to improve hot press's structure performance and reduce the production cost, this article mainly has carried on the design to five side thrust type hot press structure, and to hot press's important part under carrier's structure, the intensity and the rigidity has carried on the project analysis and calculates, causes the carrier to be more reasonable in the structure, reduced the material and the energy consumption, raised the productivity. The design main union existing design idea, in conforms to under the design requirements premise, in the design in press's rack whole has mainly used the steel plate welding closed type rack, this kind of structure manufacture convenience does not need the large-scale processing equipment, and, the selection has mainly used the I-steel, the angle steel and so on commonly used material, uses processing craft which the steel plate welds, thus, the production technology capability is good, generally the machine shop can make. In the design has mainly used CAD, engineering drawing soft wares Pro \ E and so on, used the software Pro \ E to carry on the stress analysis. Key words: lateral pressure type, thermal-pressing machine, structural design, stress analysis II 目录 摘要 -----------------------------------------------------------------------------3 关键词 --------------------------------------------------------------------------3 第一章任务介绍---------------------------------------------------------3 1.1轴的零件图-------------------------------------------------------3 1.2零件图的分析----------------------------------------------------3 1.3选择加工设备（题目给定用数控车）-----------------3 第二章数控车床的简介-----------------------------------------------4 2.1概述 -------------------------------------------------------------------4 2.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------4 2.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------6 2.1.3数控车床加工轴类零件的优势-----------------------------7 第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------7 3.1该零件的功能分析----------------------------------------------7 3.2该零件的结构分析 MCB – Industrial Robot Feature Article The BarrettHand grasper – programmably flexible part handling and assembly Abstract This paper details the design and operation of the BarrettHand BH8-250, an intelligent, highly flexible eight-axis gripper that reconfigures itself in real time to conform securely to a wide variety of part shapes without tool-change interruptions. The grasper brings enormous value to factory automation because it: reduces the required number and size of robotic workcells (which average US$90,000 each – not including the high cost of footprint) while boosting factory throughput; consolidates the hodgepodge proliferation of customized gripper-jaw shapes onto a common programmable platform; and enables incremental process improvement and accommodates frequent new-product introductions, capabilities deployed instantly via software across international networks of factories. Introduction This paper introduces a new approach to material handling, part sorting, and component assembly called “grasping”, in which a single reconfigurable grasper with embedded intelligence replaces an entire bank of unique, fixed-shape grippers and tool changers. To appreciate the motivations that guided the design of Barrett’s grasper, we must explore what is wrong with robotics today, the enormous potential for robotics in the future, and the dead-end legacy of gripper solutions. For the benefits of a robotic solution to be realized, programmable flexibility is required along the entire length of the robot, from its base, all the way to the target workpiece. A robot arm enables programmable flexibility from the base only up to the Industrial Robot: An International Journal by William T. Townsend 液压机械手设计毕业设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 一、引言 1.1机械 液压通用机械手，就其本质上来说，属于工业机器人的范畴，机器人学是近几十年来迅速发展起来的一门综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机科学、自动控制以及人工智能等多种学科的最新研究成果，体现了光机电一体化技术的最新成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。 “机械手”（Machanical Hand）：多数指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装臵（国内一般称作机械手或专用机械手）。如自动线、自动机的上下料，加工中心的自动换到的自动化装臵。 1.2机械手特点、结构与研究意义 1.2.1机器人的特点 机器人的主要特点体现在它的通用性和适应性等方面。 1.通用性 机器人的通用性指具有执行不同功能和完成多样简单任务的实际能力；通用性也意味着，机器人是可变的几何结构。或者说在机械结构上允许机器人执行不同的任务或以不同的方式完成同一工作。 2.适应性 机器人的适应性是指具有对环境的自适应能力，及机器人能够自主执行实现经规划的中间任务，而不管执行过程中所发生的没有预计到的环境变化。 1.2.2机器人的系统结构 一个机器人系统一般由四个相互作用的部分组成，即机械手、环境、任务和控制器。 工业机器人的本体机械系统即为通常的机械手装臵，他由肩、臂、腕、机身或行走机构组成，组合为一个相互依赖的运动机构。 环境即指机器人所处的周围状态，环境不仅由机和条件决定，而且有环境和它所包含的每个事物的全部自然特性决定。 机器人体系结构中的任务一般定义为环境的两种状态（初始状态和目标状态）间的差别，必须用适当的程序语言来描述，并能为计算机所理解。 机器人控制器一般为控制计算机，接收来自传感器的信号，对其进行数据处理，并按照预存信息，即机器人的状态及环境情况等，生成控制信号来驱动机器人的各个关节运动。 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 摘要 均质充量压缩着火（HCCI ）燃烧，作为一种能有效实现高效低污染的燃烧方式，能够使发动机同时保持较高的燃油经济性和动力性能，而且能有效降低发动机的NO x 和碳烟排放。此外HCCI 燃烧的一个显著特点是燃料的着火时刻和燃烧过程主要受化学动力学控制，基于这个特点，发动机结构参数和工况的改变将显著地影响着HCCI 发动机的着火和燃烧过程。本文以新型发动机代用燃料二甲醚（DME ）为例，对HCCI 发动机燃用DME 的着火和燃烧过程进行了研究。研究采用由美国Lawrence Livermore 国家实验室提出的DME 详细化学动力学反应机理及其开发的HCT 化学动力学程序，且DME 的详细氧化机理包括399个基元反应，涉及79个组分。为考虑壁面传热的影响，在HCT 程序中增加了壁面传热子模型。采用该方法研究了压缩比、燃空当量比、进气充量加热、发动机转速、EGR 和燃料添加剂等因素对HCCI 着火和燃烧的影响。结果表明，DME 的HCCI 燃烧过程有明显的低温反应放热和高温反应放热两阶段；增大压缩比、燃空当量比、提高进气充量温度、添加H 2O 2、H 2、CO 使着火提前；提高发动机转速、采用冷却EGR 、添加CH 4、CH 3OH 使着火滞后。 关键词：均质充量压缩着火，化学动力学，数值模拟，二甲醚，EGR 四号黑体 摘要正文五号宋体，首行缩进二个字，字数300－500字，单倍行距。 小四号黑体 五号宋体，逗号分开，最后一个关键字后面无标点符号。 空一行 中文题目，三号黑体居中，上下各空一行。 空一行 毕业设计（论文）题目，黑体小五号字。 理工学院毕业设计(论文)开题报告 题目：铣床自动上下料点位控制机械手的设计 学生姓名：韩抟彬学号： 10L0551370 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：陈继荣 2014年3月31日 毕业设计开题报告 摘要； 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器，作为一种通用的工业控制器，其可靠性高、抗干扰能力强；PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息；PLC采用光电隔离和滤波技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC还可在强、通用性好；开发周期短，功耗小。本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。 1．课题研究的目的和意义 1.1本课题的意义 机械手又名工业机器人，是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代科技的一个重要组成部分。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。 机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。因此，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的 本科毕业设计（论文） XXXXXX教务处制 XXXXX本科毕业设计（论文） 学号： 学生： 年月 学生毕业设计（论文）诚信声明书 本人重声明：在毕业设计（论文）工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规；所提交的毕业设计（论文）是在导师的指导下独立设计（研究）的成果，设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料及研究成果均已在设计（论文）中加以说明；在毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。与我一同工作的同组人员对本设计（论文）所作出的贡献均已在文中说明并表示了意。 本设计（论文）和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。 毕业设计（论文）作者（签名）：年月日 指导教师（签名）：年月日 作者联系：电子： 摘 钇铝石榴石(Y 3Al 5O 12,Y AG)具有良好的光学性能，是一种重要的激光基质材料。与YAG 单晶相比，YAG 以0.5wt%现冷等静压成型明显地较常规压力成型获得更高的收缩率和致密度。在烧结工艺中，本文首先采用了两步真空烧结工艺制备了YAG 透明瓷，其步骤为：将成型后的素坯在真空炉首先加热到一个较高的温度(1700～1800℃)，再快速降温至较低温度(1500～1600℃)，并在此较低温度下保温10h 。同时，还考察了常规烧结和微波烧结方法。透光率测试表明，真空烧结法更容易获得透明瓷，通过本项目的研究成功地制备出了透光率约为52.2%的透明瓷。实验结果更进一步说明了，要想获得透光率更高的透明瓷，坯体必须在烧结前期获得较高的收缩率，并且尽可能在高真空或还原性的气氛中烧结。 Yttrium laser material due to its The which was made by conventional molding method, it found that the higher line shrinkage and higher density can be got by the cold isostatic pressure molding method. In the course of sintering process, two-step sintering process at vacuum environment was adopted first. Specific process conditions used in this paper is as follows: the samples were first heated to a higher temperature ranging from 1700℃ to 1800℃，then cooled down to a lower temperature ranging from 1500℃to1600℃, and held at the lower temperature for 10h. Compared with two-step sintering process at vacuum environment, the conventional sintering method and microwave sintering method were used to sinter laser transparent ceramics also. However, only the former method can produce transparent ceramics with transparence of 52.2%. The results farther showed that it is necessary to get enough shrinkage before sintering process, and it is important to sinter at high vacuum or deoxidized environment. 机械毕业设计说明书 【篇一：机械类毕业设计说明书】 河北工业大学 毕业设计说明书 作者：杲宁学号： 090365 学院：机械工程学院 系(专业)：机械设计制造及其自动化 题目：药板装盒机结构设计 指导者：张建辉副教授 (姓名)(专业技术职务) 评阅者： (姓名)(专业技术职务) 2013年 6 月 4 日 毕业设计（论文）中文摘要 毕业设计（论文）外文摘要 ? 目录 1 引言（或绪论）???????????????????????? 1 1.1课题研究的目的与意义?????????????????????? 1 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势????????????????? 1 1.3 本课题主要研究内容??????????????????????? 3 1.4 药板装盒机工艺流程分析????????????????????? 3 2 总体方案确定??????????????????????????4 3 药板装盒机详细结构设计 ????????????????????6 3.1 总体结构组成及其工作原理???????????????????? 7 3.2 主要技术参数的确定??????????????????????? 10 结 论 ???????????????????????????????20 参考文献??????????????????????????????21 致谢??????????????????????????????22 【篇二：机械制造毕业设计说明书模板】 （中文题目） （二号、黑体、居中，段后空一行） 摘要（小四号、黑体）：离心式压缩机在国民生产中占有重要地位。可用于化肥、制药、制氧及长距离气体增压输送等装置。本次设计 的主要工作包括：确定合成氨工段循环离心压缩机的结构形式、主 体结构尺寸，并确定主要零、部件的结构尺寸及其选型。首先进行 强度和稳定性计算，主要进行了筒体、端盖的壁厚计算、水压试验 应力校核以及叶轮、轴的强度校核。其次，对这些零部件进行结构 设计。整个设计过程都是依据设计规范和标准进行的，设计结果满 足工程设计要求。关键词（小四号、黑体）：离心压缩机；叶轮； 结构设计；应力校核；转子轴（英文题目） .engineering design results meet the design requirements. key words: centrifugal compressor； impeller； structural design；stress check；rotor shaft 目录 1 前言 (1) 1.1本次毕业设计课题的目的、意义 (1) 1.2 合成氨工艺简介 (1) 2 离心式压缩机概况 (3) 2.1离心压缩机的优缺点 (3) 2.2离心压缩机的结构组成 (3) 2.3离心压缩机的发展趋势 (4) 3 离心式压缩机选型及计算依据 (5) 3.1离心式压缩机的气动热力学 (5) 3.1.1连续方程 (5) 4 离心压缩机设计和选型计算 (7) 4.1工艺条件 (7) 4.2容积多变指数和压缩性系数的计算 (7) 4.2.1确定混合气体的分子量和气体常数 (7) 4.2.2容积多变指数和压缩系数的确定 (8) 4.3离心压缩机的热力计算 (8) 4.3.1压缩机级数确定 (8) 5 结论 (10) 符号说明 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13)机械手毕业设计
机械专业机械毕业设计优秀课题集
机械类毕业设计
机械手的设计毕业设计论文
机械设计毕业论文设计(例范本)
机械毕业设计总结
工业机械手毕业设计--论文
机械类毕业设计(论文完整版模板) (3)
机械设计制造及其自动化毕业论文设计(完整版)
毕业设计机械类外文文献
液压机械手设计毕业设计(论文)
机械设计专业毕业设计(论文)模板
机械手毕业设计开题报告
机械专业本科毕业设计(论文)模板
机械毕业设计说明书